EP3651171A1 - Appareil de coupure d'un courant électrique - Google Patents

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EP3651171A1
EP3651171A1 EP19207678.4A EP19207678A EP3651171A1 EP 3651171 A1 EP3651171 A1 EP 3651171A1 EP 19207678 A EP19207678 A EP 19207678A EP 3651171 A1 EP3651171 A1 EP 3651171A1
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EP
European Patent Office
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movable
cage
movable part
axis
housing
Prior art date
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EP19207678.4A
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German (de)
English (en)
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EP3651171B1 (fr
Inventor
Patrick Comtois
Thomas MACHIZAUD
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Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Publication date
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Publication of EP3651171A1 publication Critical patent/EP3651171A1/fr
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Publication of EP3651171B1 publication Critical patent/EP3651171B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/34—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with provision for adjusting position of contact relative to its co-operating contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/20—Bridging contacts
    • H01H1/2008—Facilitate mounting or replacing contact bridge and pressure spring on carrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/002—Details of electromagnetic relays particular to three-phase electromagnetic relays

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for cutting off an electric current.
  • WO-2014/096582-A1 describes a multipole breaking device comprising several breaking elements with separable contact, each associated with a phase of a polyphase current and coupled to an actuator which simultaneously displaces the separable contacts between an open position and a closed position. In the closed position, movable contacts of the breaking elements are in contact with corresponding fixed contacts, which allows the passage of electric current.
  • the breaking device comprises three breaking elements. In this case, each breaking element is associated with a phase of the current.
  • WO-2014/096582-A1 describes in particular means for adjusting the position of each cut-off element around the closed position, so that the mechanical synchronization of the fixed and movable pads of each cut-off element is the best possible between all the cut-off elements of the device.
  • the closed position there may be a misalignment between the movable contacts relative to their ideal theoretical position, generally due to dimensional tolerances due to the variability inherent in the manufacturing process of the device.
  • This misalignment results in uneven crushing of the contacts from one switching element to another in the closed position.
  • the movable contacts of a first breaking element can be in a more advanced position than the moving contacts of a second breaking element of the same device.
  • Such misalignment can cause heterogeneous wear of the electrical contacts within the device.
  • the adjustment of the position is difficult to adjust with precision, in particular because it can only be carried out when the movable contacts are in the open position.
  • each breaking element comprising on the one hand a fixed part being linked to fixed electrical contacts and on the other hand a movable part which carries movable electrical contacts, the movable part being displaceable in translation along an axis of displacement between an open position and a closed position of the electrical contacts, as well as '' an actuator comprising a movable part displaceable in translation along the axis of displacement to move the movable parts between the open and closed positions, each movable part comprising for this purpose a connecting member fixed to the movable part.
  • each movable part of the switching device comprises a body which comprises a first housing
  • each cutting element comprises on the one hand a cage mounted in the first housing, the cage being linked to a support carrying the movable contact.
  • the cage being movable in translation along the axis of movement relative to the movable part and on the other hand a movable stop which limits the displacement of the cage relative to the movable part, the movable stop being movable in translation along the movement axis by means of an adjustment screw.
  • the adjustable mobile stop allows the movement of the cage to be controlled independently of the body of the mobile part, which allows fine adjustment of the position of the mobile contact in the closed position to compensate for possible misalignment with the other mobile contacts when the latter are in the closed position.
  • the adjustment thus makes it possible to lengthen or reduce the translational travel of each movable contact in a controlled manner.
  • This adjustment can be made for each of the cut-off elements, independently of the other cut-off elements, even when these cut-off elements are all connected to the same moving part of the actuator.
  • the switching device 2 shown in the figure 1 includes several cutting elements 4 juxtaposed in a direction perpendicular to the plane of the figure 1 , of which only one is visible in this figure, with the reference 4.
  • the switching device 2 comprises also an actuator 6 common to the different cut-off elements 4.
  • the cut-off elements 4 are sometimes called “cut-off block” or “cut-off bulb”.
  • the switching device 2 makes it possible to interrupt, or, alternatively, to authorize the flow of electric current, for example in response to a control voltage.
  • a switching device is for example intended to be installed in an electrical installation, in particular in an electrical cabinet.
  • the breaking device 2 is for example a multipolar device with separable contacts, suitable for interrupting a polyphase electric current.
  • each breaking element 4 is associated with a phase of the electric current.
  • the device is adapted to interrupt a three-phase electric current and has three breaking elements 4.
  • the three cut-off elements 4 are identical here, but only one of them is described in detail in the following.
  • Each breaking element 4 has fixed electrical contacts 8 connected to connection pads 10 upstream and downstream of the device 2, and also includes a movable electrical contact 12 reversibly displaceable relative to the fixed contacts 14, here along an axis of movement X, between an open position and a closed position.
  • the fixed contacts 8 each have a contact pad 14 and the movable contact 12 has contact pads 16.
  • the flow of electric current within a switching element 4 is interrupted when the fixed contacts 8 secured to the connection pad 10 are separated from the movable contacts 12. When these contacts are separated, the fixed contact pads 14 carried by the fixed contacts 8 do not touch the movable contact pads 16 carried by the movable contacts 12.
  • This first configuration corresponds to the open position of the movable contacts 12 in which the current does not flow.
  • the closed position of the movable contacts 12 corresponds to the case where the movable contact pads 16 are in abutment against the fixed contact pads 14, thus allowing the flow of current in this second configuration.
  • the cut-off elements 4 are each equipped with a movable part 20.
  • a connecting member 30 ensures the coupling of the movable part 20 of each cut-off element 4 to the actuator 6. Simultaneous movement of the movable contacts 12 between the position opening and closing position is induced by a moving part 32 of the actuator 6.
  • the actuator 6 here comprises an electromagnet, not referenced in the figures, as well as the moving part 32.
  • the moving part 32 comprises a magnetic material.
  • the electromagnet When the electromagnet is supplied following the reception of a control voltage, it exerts a magnetic force which drives the moving part 32 in translation along the axis X towards the closed position. Conversely, when the electromagnet ceases to be supplied, the moving part 32 is brought back to the open position.
  • the actuator 6 is installed on a front part of the device 2.
  • front and rear parts of the device 2 are defined in the following with reference to the movement of the movable contacts 12 along the X axis.
  • the arrow F1 indicates the direction of movement of the moving part 32 and of the moving contacts 12 from the rear towards the front of the device 2.
  • the moving part 32 makes it possible to simultaneously move each moving part 20 of each cutting element 4 along the axis of movement X.
  • the displacement of the part 32 along a axis of movement X causes, via the connecting member 30 of each element 4, the movement of each movable part 20 along the same axis of movement X, thus generating the transition from the open position to the closed position (or vice versa).
  • This movement of the movable part 20 of the cutting element 4 therefore has the effect of bringing the contact pads 16 carried by the movable contact 12 into contact with the contact pads 14 carried by each of the fixed contacts 8.
  • the mobile part 20 is shown in detail in figures 2 and 3 .
  • the mobile part 20 comprises a body 22, integral with the connecting member 30, and a cage 24 to which is linked a mobile support 26, which carries the mobile contacts 12.
  • This mobile support 26 is also called a "mobile bridge”. In the rest of the text, the expression “mobile bridge” is used.
  • the body 22 comprises a hollow part forming a first housing 34 delimited by side walls 36 and 38, a front wall 41 and a rear wall 40.
  • the cage 24 is housed in this first housing 34.
  • the cage 24 is preferably rectangular and has a front face 48, a rear face 46 and two lateral faces 50 and 52.
  • the rear face 46 is perpendicular to the axis of movement X.
  • the faces 46, 48, 50 and 52 of the cage 24 delimit a second housing 44 intended to receive the movable bridge 26 and an elastic return member 28.
  • This elastic return member 28 is for example a compression helical spring.
  • the elastic return member 28 allows movement along the axis of movement X of the movable bridge 26 relative to the cage 24.
  • the elastic return member 28 brings the movable bridge 26 in the direction of the fixed contacts 8 and makes it possible to absorb the shock undergone by the movable contact 12 when the movable contact pads 16 are brought into contact against the fixed contact pads 14 , when the cut-off element 4 is closed.
  • the movable bridge 26 is displaceable in translation relative to the cage 24 along the axis of displacement X.
  • the cage 24 is displaceable in translation relative to the body 22 the same axis of displacement X.
  • the translation of the cage 24 by relative to the body 22 is decoupled from the translation of the movable bridge 26 relative to the cage 24. In other words, the two translations are independent of each other.
  • the movable bridge 26 can be kept integral with the cage 24, the elastic return member 28 can then be omitted.
  • the cutting element 4 further comprises a movable stop 60, here disposed between the rear face 46 of the cage 24 and the rear wall 40 of the body 22.
  • the movable stop 60 is disposed inside the first housing 34, behind the rear face 46.
  • the movable stop 60 is movable in translation along the axis of movement X and limits a decline in the cage 24 when the movable part 20 arrives in the open position.
  • the movable stop 60 is secured to an adjustment screw 62.
  • the adjusting screw 62 here comprises a head 64 and a rod 66.
  • the hole 42 and the orifice 54 are each coaxial with the axis of movement X.
  • the rod 66 thus forms a preferably helical connection with the hole 42.
  • This helical connection here allows the displacement of the movable stop 60 along the axis of displacement X.
  • the head 64 of the adjusting screw 62 is located outside the body 22, opposite the connecting member 30 along the axis X.
  • the head 64 protrudes from the rear wall 40 of the body 22, so as to be accessible from the outside so that it can be actuated by a tool 80, such as a screwdriver.
  • the movable stop 60 is a collar attached to the rod 66 of the adjusting screw 62, so as to be integral in rotation with the rod 66 when the latter rotates around the X axis.
  • This flange can take the form of a disc centered on the X axis of displacement.
  • the flange of the mobile stop 60 can be brought closer to the rear face 46 of the cage 24 in order to limit the movement of the cage 24 relative to the body 22.
  • the movable stop 60 remains stationary as long as the adjustment screw 62 is not turned by the tool 80, for example because a thread of the rod 66 is engaged with the tapping of the hole 42.
  • the movable stop 60 When the adjusting screw 62 is in a loose state, the movable stop 60 is in a retracted position at the rear of the device 2. The cage 24 is not forced to remain in the advanced position by the movable stop 60 and the cage 24 is then in a "floating" position.
  • the cage 24 is brought back from front to rear until it comes into abutment against the movable stop 60 and the cage 24 is then in the retracted position.
  • the exact position of the cage 24 can then be adjusted using the adjusting screw 62, for example by means of the tool 80, in order to compensate for any misalignment with the movable contacts 12 of the other cutting elements 4 .
  • E1 spacings on the figure 4 and e2 on the figure 5 correspond to the distance between the inner face of the front wall 41 of the body 22 and the front face 48 of the cage 24, here when the cage 24 is in abutment against the movable abutment 60.
  • the spacings e1 and e2 are here each between 0.1mm and 1 mm.
  • the spacing e1 is greater than the spacing e2 of the figure 5 .
  • the cage 24 is translated from the rear part of the cutting device 2 towards the front.
  • the translation of the cage 24 by means of the stop 60 and the adjusting screw 62 makes it possible to bring the movable bridge 26 closer to the actuator 6, which is equivalent to precisely adjusting the position of the movable contacts 12 secured to the movable bridge 26 with respect to the fixed contacts 8.
  • the adjustment of the switching elements 4 preferably takes place in the closed position.
  • each movable contact 12 can be lengthened or reduced in a controlled manner.
  • the adjustment of the travel in translation can be carried out for each of the switching elements 4, independently of the other switching elements 4.
  • the invention allows adjustment to be made even when the cut-off elements 4 are all connected to the same moving part 32 of the actuator 6, unlike the adjustment described in WO-2014/096582-A1 , in which the adjustment function was provided by a screw which simultaneously served as a connecting member. The adjustment could not then be made in the closed position and had to be made in the open position.
  • the adjustment function and the linkage function with the actuator are performed independently of one another.
  • the connection function between the actuator 6 and the movable contact 12 is dissociated from the stroke adjustment function, which makes it possible to adjust in the closed position even when the actuator 6 is mounted on the front face of the device 2.
  • each cutting element 4 comprises a washer 68 threaded on the rod 66 and interposed between the head 64 and the outer face of the rear wall 40 of the body 22.
  • This washer 68 allows the space created between the head to be occupied 64 and the outer face of the rear wall 40 during the variation of the spacing between the inner face of the rear wall 40 of the body 22 and the rear face 46 of the cage 24.
  • the washer 68 is made of metal or made of elastomeric material.
  • the cage 24 is made of a plastic material, preferably in the form of a strip.
  • This strip of plastic material has a folded shape so as to form a rectangular frame.
  • the rear wall 46 is perpendicular to the axis of movement X.
  • the rear wall 46 is adjacent to the two side walls 50 and 52. These side walls 50 and 52 are mutually parallel and adjacent to the front wall 48 of the cage 24.
  • the front wall 48 and the rear wall 46 are parallel to each other.
  • the rear wall 46 is split when the folded strip forming the frame consisting of the wall rear 46, the side wall 50, the front wall 48 and the side wall 52 covers the rear wall 46.
  • the cage 24 can have another shape, for example square or cylindrical.
  • the shape of the housing 34 must in all circumstances be adapted to receive the cage 24.
  • At least one of the lateral faces 50 or 52 of the cage 24 has a first relief 70 which collaborates by complementarity of shapes with a second relief 72 present on one of the walls lateral 36 or 38 of the body 22.
  • the connections thus formed by the first relief 70 and the second relief 72 hold the cage 24 in the housing 34 and guide it in translation along the axis of movement X.
  • first relief 70 collaborates with a third relief 74 present on the movable bridge 26 in order to maintain the bridge 26 inside the second housing 44 delimited by the cage 24, in particular during assembly operations of the switching element 4.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Transmission Devices (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Cet appareil de coupure (2) d'un courant électrique comporte des éléments de coupure (4), comportant chacun des contacts électriques fixes (8) et une partie mobile avec un contact électrique mobile (12) déplaçable le long d'un axe (X) de déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture et un actionneur (6) comprenant une pièce mobile (32) déplaçable selon l'axe (X) pour déplacer la partie mobile entre ses positions d'ouverture et de fermeture.Chaque partie mobile comporte un corps délimitant un logement et une cage contenant un support portant le contact mobile (12), la cage étant montée dans ce logement et déplaçable selon l'axe (X) par rapport à la partie mobile. Une butée mobile déplaçable selon l'axe (X) au moyen d'une vis de réglage limite le déplacement de la cage par rapport au corps.

Description

  • La présente invention concerne un appareil de coupure d'un courant électrique.
  • Dans le domaine des appareils de coupure d'un courant électrique, tels que les contacteurs, WO-2014/096582-A1 décrit un appareil de coupure multipolaire comportant plusieurs éléments de coupure à contact séparables, chacun associé à une phase d'un courant polyphasé et couplé à un actionneur qui déplace simultanément les contacts séparables entre une position d'ouverture et une position de fermeture. En position de fermeture, des contacts mobiles des éléments de coupure sont en contact avec des contacts fixes correspondants, ce qui permet le passage du courant électrique. Dans le cas d'un courant triphasé, l'appareil de coupure comprend trois éléments de coupure. Dans ce cas, chaque élément de coupure est associé à une phase du courant.
  • WO-2014/096582-A1 décrit notamment des moyens pour ajuster la position de chaque élément de coupure autour de la position de fermeture, afin que la synchronisation mécanique des pastilles fixe et mobile de chaque élément de coupure soit la meilleure possible entre tous les éléments de coupure de l'appareil. En effet, en position de fermeture, il peut exister un désalignement entre les contacts mobiles par rapport à leur position théorique idéale, généralement à cause de tolérances dimensionnelles dues à des variabilités inhérentes au procédé de fabrication de l'appareil.
  • Ce désalignement résulte en un écrasement inégal des contacts d'un élément de coupure à un autre en position de fermeture. Par exemple, les contacts mobiles d'un premier élément de coupure peuvent être dans une position plus avancée que les contacts mobiles d'un deuxième élément de coupure du même appareil. Un tel désalignement peut engendrer une usure hétérogène des contacts électriques au sein de l'appareil. Toutefois, dans certaines circonstances, l'ajustement de la position est difficile à régler avec précision, notamment car il ne peut être effectué que lorsque les contacts mobiles sont en position d'ouverture.
  • C'est à ces problèmes qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant un nouvel appareil de coupure d'un courant électrique comprenant des éléments de coupure, chaque élément de coupure comportant d'une part une partie fixe étant liée à des contacts électriques fixes et d'autre part une partie mobile qui porte des contacts électriques mobiles, la partie mobile étant déplaçable en translation le long d'un axe de déplacement entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts électriques, ainsi qu'un actionneur comprenant une pièce mobile déplaçable en translation selon l'axe de déplacement pour déplacer les parties mobiles entre les positions d'ouverture et de fermeture, chaque pièce mobile comportant à cet effet un organe de liaison fixé à la partie mobile.
  • De plus, chaque partie mobile de l'appareil de coupure comporte un corps qui comprend un premier logement, et chaque élément de coupure comporte d'une part une cage montée dans le premier logement, la cage étant liée à un support portant le contact mobile, la cage étant déplaçable en translation selon l'axe de déplacement par rapport à la partie mobile et d'autre part une butée mobile qui limite le déplacement de la cage par rapport à la partie mobile, la butée mobile étant déplaçable en translation selon l'axe de déplacement au moyen d'une vis de réglage.
  • Grace à l'invention, le réglage de l'alignement entre les éléments de coupure est plus simple et plus précis. La butée mobile réglable permet de contrôler le déplacement de la cage indépendamment du corps de la partie mobile, ce qui permet de régler finement la position du contact mobile dans la position de fermeture pour compenser un possible désalignement avec les autres contacts mobiles lorsque ces derniers sont dans la position de fermeture.
  • Le réglage permet ainsi d'allonger ou de réduire la course en translation de chaque contact mobile de façon contrôlée. Ce réglage peut être effectué pour chacun des éléments de coupure, indépendamment des autres éléments de coupure, même lorsque ces éléments de coupure sont tous connectées à la même pièce mobile de l'actionneur.
  • Au contraire, dans WO-2014/096582-A1 , le réglage de la course est effectué en allongeant ou raccourcissant l'organe de liaison qui fixe la partie mobile au contact mobile. Il n'est donc pas possible de régler la course tant que la pièce mobile de l'actionneur est connectée aux parties mobiles.
  • En outre, lorsque la pièce mobile est déconnectée pour donner accès aux organes de liaison, il n'est alors plus possible de savoir avec précision quelle est la véritable position de fermeture, puisque celle-ci est imposée aux contacts par la pièce mobile.
  • Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel appareil de coupure peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon toute combinaison techniquement admissible :
    • La tête de la vis de réglage est disposée, au sein de la partie mobile, à l'opposé de l'organe de liaison le long de l'axe de déplacement.
    • La butée mobile est une collerette intégrée à une tige de la vis de réglage, la collerette étant solidaire en rotation avec la tige.
    • La cage comporte une face arrière perpendiculaire à l'axe de déplacement, la butée mobile étant disposée à l'intérieur du premier logement en arrière de la face arrière, de manière à empêcher un recul de la cage lorsque la partie mobile arrive dans la position d'ouverture.
    • Chaque élément de coupure comporte une rondelle disposée entre la tête de la vis de réglage et une paroi arrière du corps de la partie mobile.
    • La cage délimite un deuxième logement, le support étant monté dans le deuxième logement, le support étant déplaçable en translation par rapport à la cage, au sein du deuxième logement le long de l'axe de déplacement et la cage comporte un organe de rappel élastique disposé dans le deuxième logement, qui ramène le support en direction des contacts fixes.
    • Au moins une paroi latérale de la cage comporte un premier relief destiné à collaborer par complémentarité de formes avec un deuxième relief présent sur une face intérieure du premier logement, pour maintenir et guider en translation la cage par rapport au corps de la partie mobile.
    • La cage est réalisée en matériau plastique.
    • L'appareil est un appareil de coupure multipolaire adapté pour interrompre un courant électrique polyphasé, l'appareil de coupure comportant une pluralité d'éléments de coupure, chaque élément de coupure étant associé à une phase du courant électrique.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation d'un appareil de coupure, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • La figure 1 est une coupe schématique d'un appareil de coupure conforme à un mode de réalisation de l'invention ;
    • La figure 2 est une vue éclatée schématique d'une partie mobile de l'appareil de coupure de la figure 1 ;
    • La figure 3 est une vue partiellement écorchée de la partie mobile de l'appareil de coupure de la figure 2 ;
    • La figure 4 est une vue en élévation de la partie mobile des figures 2 et 3, dans laquelle la vis de réglage est desserrée, la cage étant translatée vers l'arrière ;
    • La figure 5 est une vue en élévation de la partie mobile des figures 2 à 4, dans laquelle la vis de réglage est serrée, la cage étant translatée vers l'avant.
  • L'appareil de coupure 2 représenté à la figure 1 comprend plusieurs éléments de coupure 4 juxtaposés selon une direction perpendiculaire au plan de la figure 1, dont un seul est visible sur cette figure, avec la référence 4. L'appareil de coupure 2 comprend également un actionneur 6 commun aux différents éléments de coupure 4. Les éléments de coupure 4 sont parfois appelés « bloc de coupure » ou « ampoule de coupure ».
  • L'appareil de coupure 2 permet d'interrompre, ou, alternativement, d'autoriser la circulation du courant électrique, par exemple en réponse à une tension de commande. Un tel appareil de coupure est par exemple destiné à être installé dans une installation électrique, notamment dans une armoire électrique.
  • L'appareil de coupure 2 est par exemple un appareil multipolaire à contacts séparables, adapté pour interrompre un courant électrique polyphasé. Dans ce cas, chaque élément de coupure 4 est associé à une phase du courant électrique. Dans le mode de réalisation explicité dans les dessins, l'appareil est adapté pour interrompre un courant électrique triphasé et comporte trois éléments de coupure 4.
  • Les trois éléments de coupure 4 sont ici identiques, mais seule l'une d'entre elles est décrite en détail dans ce qui suit.
  • Chaque élément de coupure 4 comporte des contacts électriques fixes 8 connectés à des plages de raccordement 10 amont et aval de l'appareil 2, et comporte également un contact électrique mobile 12 réversiblement déplaçable par rapport aux contacts fixes 14, ici selon un axe de déplacement X, entre une position d'ouverture et une position de fermeture.
  • Les contacts fixes 8 comportent chacun une pastille de contact 14 et le contact mobile 12 comporte des pastilles de contact 16.
  • La circulation du courant électrique au sein d'un élément de coupure 4 est interrompue lorsque les contacts fixes 8 solidaires de la plage de raccordement 10 sont séparés des contacts mobiles 12. Lorsque ces contacts sont séparés, les pastilles de contact fixes 14 portées par les contacts fixes 8 ne touchent pas les pastilles de contact mobiles 16 portées par les contacts mobiles 12. Cette première configuration correspond à la position d'ouverture des contacts mobiles 12 dans laquelle le courant ne circule pas.
  • Inversement, la position de fermeture des contacts mobiles 12 correspond au cas où les pastilles de contact mobiles 16 sont en appui contre les pastilles de contact fixes 14, permettant ainsi la circulation du courant dans cette deuxième configuration.
  • Les éléments de coupure 4 sont chacun équipé d'une partie mobile 20. Un organe de liaison 30 assure le couplage de la partie mobile 20 de chaque élément de coupure 4 à l'actionneur 6. Le déplacement simultané des contacts mobiles 12 entre la position d'ouverture et la position de fermeture est induit par une pièce mobile 32 de l'actionneur 6.
  • L'actionneur 6 comporte ici un électroaimant, non référencé sur les figures, ainsi que la pièce mobile 32. Par exemple, la pièce mobile 32 comporte un matériau magnétique. Lorsque l'électroaimant est alimenté suite à la réception d'une tension de commande, il exerce une force magnétique qui entraîne la pièce mobile 32 en translation selon l'axe X vers la position de fermeture. Inversement, lorsque l'électroaimant cesse d'être alimenté, la pièce mobile 32 est ramenée vers la position d'ouverture.
  • Par exemple, l'actionneur 6 est installé sur une partie avant de l'appareil 2. A des fins d'illustration, des parties avant et arrière de l'appareil 2 sont définies dans ce qui suit en référence au déplacement des contacts mobiles 12 selon l'axe X. Sur la figure 1, la flèche F1 indique le sens de déplacement de la pièce mobile 32 et des contacts mobiles 12 depuis l'arrière vers l'avant de l'appareil 2.
  • La pièce mobile 32 permet de déplacer simultanément chaque partie mobile 20 de chaque élément de coupure 4 selon l'axe de déplacement X. Le déplacement de la pièce 32 selon un axe de déplacement X entraîne, via l'organe de liaison 30 de chaque élément de coupure 4, le déplacement de chaque partie mobile 20 selon le même axe de déplacement X, générant ainsi la transition de la position d'ouverture vers la position de fermeture (ou inversement). Ce déplacement de la partie mobile 20 de l'élément de coupure 4 a donc pour effet de mettre en contact les pastilles de contact 16 portées par le contact mobile 12 avec les pastilles de contact 14 portées par chacun des contacts fixes 8.
  • La partie mobile 20 est représentée en détail aux figures 2 et 3. La partie mobile 20 comprend un corps 22, solidaire à l'organe de liaison 30, et une cage 24 à laquelle est lié un support mobile 26, lequel porte les contacts mobiles 12. Ce support mobile 26 est aussi appelé « pont mobile ». Dans la suite du texte, on utilise l'expression « pont mobile ».
  • Dans ce mode de réalisation, le corps 22 comprend une partie creuse formant un premier logement 34 délimitée par des parois latérales 36 et 38, une paroi avant 41 et une paroi arrière 40. La cage 24 est logée dans ce premier logement 34.
  • La cage 24 est préférentiellement rectangulaire et comporte une face avant 48, une face arrière 46 et deux faces latérales 50 et 52. La face arrière 46 est perpendiculaire à l'axe de déplacement X.
  • Dans cet exemple, les faces 46, 48, 50 et 52 de la cage 24 délimitent un deuxième logement 44 destiné à accueillir le pont mobile 26 et un organe 28 de rappel élastique. Cet organe 28 de rappel élastique est par exemple un ressort hélicoïdal à compression.
  • L'organe 28 de rappel élastique autorise un déplacement selon l'axe de déplacement X du pont mobile 26 par rapport à la cage 24.
  • L'organe 28 de rappel élastique ramène le pont mobile 26 en direction des contacts fixes 8 et permet d'amortir le choc subi par le contact mobile 12 lors de la mise en contact des pastilles de contact mobiles 16 contre les pastilles de contact fixes 14, lors de la fermeture de l'élément de coupure 4.
  • Le pont mobile 26 est déplaçable en translation par rapport à la cage 24 selon l'axe de déplacement X. La cage 24 est déplaçable en translation par rapport au corps 22 le même axe de déplacement X. Cependant, la translation de la cage 24 par rapport au corps 22 est découplée de la translation du pont mobile 26 par rapport à la cage 24. En d'autres termes, les deux translations sont indépendantes l'une de l'autre.
  • Selon une variante non illustrée, le pont mobile 26 peut être maintenu solidaire de la cage 24, l'organe 28 de rappel élastique pouvant alors être omis.
  • L'élément de coupure 4 comporte en outre une butée mobile 60, ici disposée entre la face arrière 46 de la cage 24 et la paroi arrière 40 du corps 22. Autrement dit, la butée mobile 60 est disposée à l'intérieur du premier logement 34, en arrière de la face arrière 46.
  • La butée mobile 60 est déplaçable en translation selon l'axe de déplacement X et limite un recul de la cage 24 lorsque la partie mobile 20 arrive dans la position d'ouverture.
  • Dans ce mode de réalisation, la butée mobile 60 est solidarisée à une vis de réglage 62.
  • La vis de réglage 62 comporte ici une tête 64 et une tige 66. Un trou 42, préférentiellement taraudé, traversant la paroi arrière 40 du corps 22, et un orifice 54 traversant la face arrière 46 de la cage 24 accueillent la tige 66 de la vis de réglage 62. Le trou 42 et l'orifice 54 sont chacun coaxial à l'axe de déplacement X.
  • Par exemple, la tige 66 forme ainsi une liaison préférentiellement hélicoïdale avec le trou 42. Cette liaison hélicoïdale permet ici le déplacement de la butée mobile 60 le long de l'axe de déplacement X.
  • La tête 64 de la vis de réglage 62 se situe à l'extérieur du corps 22, à l'opposé de l'organe de liaison 30 le long de l'axe X. En d'autres termes, la tête 64 dépasse de la paroi arrière 40 du corps 22, de manière à être accessible depuis l'extérieur afin de pouvoir être actionnée par un outil 80, tel qu'un tournevis.
  • Dans ce mode de réalisation, la butée mobile 60 est une collerette rapportée sur la tige 66 de la vis de réglage 62, de manière à être solidaire en rotation avec la tige 66 lorsque celle-ci tourne autour de l'axe X. Cette collerette peut prendre la forme d'un disque centré sur l'axe de déplacement X.
  • La collerette de la butée mobile 60 peut être rapprochée de la face arrière 46 de la cage 24 afin de limiter le déplacement de la cage 24 par rapport au corps 22. Lorsque l'outil 80 fait tourner la vis de réglage 62 vers un état serré, il se produit une translation de l'arrière à l'avant de la butée mobile 60 le long de l'axe de déplacement X, ce qui entraîne en translation la cage 24 par rapport au corps 22 le long de l'axe de déplacement X, de l'arrière à l'avant.
  • En revanche, la butée mobile 60 reste immobile tant que la vis de réglage 62 n'est pas tournée par l'outil 80, par exemple parce qu'un filetage de la tige 66 est engagé avec le taraudage de trou 42.
  • Lorsque la vis de réglage 62 est dans un état desserrée, la butée mobile 60 est dans une position reculée à l'arrière de l'appareil 2. La cage 24 n'est pas contrainte de rester en position avancée par la butée mobile 60 et la cage 24 se trouve alors dans une position « flottante ».
  • Lorsque les contacts fixes 8 rencontrent les contacts mobiles 12, la cage 24 est ramenée de l'avant à l'arrière jusqu'à venir en butée contre la butée mobile 60 et la cage 24 se trouve alors en position reculée. La position exacte de la cage 24 peut alors être ajustée à l'aide de la vis de réglage 62, par exemple au moyen de l'outil 80, en vue de compenser un éventuel désalignement avec les contacts mobiles 12 des autres éléments de coupure 4.
  • Deux positions possibles pour la butée mobile 60 sont indiquées aux figures 4 et 5. Les espacements e1 sur la figure 4 et e2 sur la figure 5 correspondent à la distance entre la face intérieure de la paroi avant 41 du corps 22 et la face avant 48 de la cage 24, ici lorsque la cage 24 est en butée contre la butée mobile 60.
  • A titre d'exemple illustratif, les espacements e1 et e2 sont ici compris chacun entre 0,1mm et 1 mm.
  • Dans la configuration visible à la figure 4, l'espacement e1 est plus grand que l'espacement e2 de la figure 5.
  • Pour passer de l'espacement e1 à l'espacement e2, la cage 24 est translatée de la partie arrière de l'appareil de coupure 2 vers l'avant. La translation de la cage 24 par l'intermédiaire de la butée 60 et de la vis de réglage 62 permet de rapprocher le pont mobile 26 de l'actionneur 6, ce qui équivaut à régler précisément la position des contacts mobiles 12 solidaires du pont mobile 26 par rapport aux contacts fixes 8.
  • Le réglage des éléments de coupure 4 a préférentiellement lieu en position fermée.
  • Le fait de translater la butée mobile 60 le long de l'axe de déplacement X permet de contrôler le déplacement de la cage 24 indépendamment du corps 22 de la partie mobile 20. Ceci permet donc de régler finement la position du contact mobile 12 en position de fermeture, afin de compenser un désalignement éventuel avec les autres contacts mobiles 12 lorsque ces derniers sont dans la position de fermeture.
  • Autrement dit, la course en translation de chaque contact mobile 12 peut être allongée ou réduite de manière contrôlée. Le réglage de la course en translation peut être effectué pour chacun des éléments de coupure 4, indépendamment des autres éléments de coupure 4.
  • Avantageusement, l'invention permet de procéder au réglage même lorsque les éléments de coupure 4 sont tous connectées à la même pièce mobile 32 de l'actionneur 6, contrairement au réglage décrit dans WO-2014/096582-A1 , dans lequel la fonction de réglage était assurée par une vis qui servait simultanément d'organe de liaison. Le réglage ne pouvait alors pas se faire en position de fermeture et devait être effectué en position d'ouverture. Au contraire, ici, la fonction de réglage et la fonction de liaison avec l'actionneur sont assurées indépendamment l'une de l'autre. La fonction de liaison entre l'actionneur 6 et le contact mobile 12 est dissociée de la fonction de réglage de la course, ce qui permet d'effectuer le réglage en position fermée même lorsque l'actionneur 6 est monté sur la face avant de l'appareil 2.
  • De préférence, chaque élément de coupure 4 comporte une rondelle 68 enfilée sur la tige 66 et interposée entre la tête 64 et la face extérieure de la paroi arrière 40 du corps 22. Cette rondelle 68 permet d'occuper l'espace créé entre la tête 64 et la face extérieure de la paroi arrière 40 lors de la variation de l'espacement entre la face intérieure de la paroi arrière 40 du corps 22 et la face arrière 46 de la cage 24. Par exemple, la rondelle 68 est en métal ou en matériau élastomère.
  • Selon un mode de réalisation optionnel mais non obligatoire, la cage 24 est composée d'un matériau plastique, de préférence en forme de bande. Cette bande en matériau plastique présente une forme repliée de manière à former un cadre rectangulaire. Sous sa forme repliée, la paroi arrière 46 est perpendiculaire à l'axe de déplacement X. La paroi arrière 46 est adjacente aux deux parois latérales 50 et 52. Ces parois latérales 50 et 52 sont parallèles entre elles et adjacentes à la paroi avant 48 de la cage 24. La paroi avant 48 et la paroi arrière 46 sont parallèles entre elles. La paroi arrière 46 est dédoublée lorsque la bande repliée formant le cadre constitué de la paroi arrière 46, la paroi latérale 50, la paroi avant 48 et la paroi latérale 52 vient couvrir la paroi arrière 46.
  • Alternativement, la cage 24 peut avoir une autre forme, par exemple carrée ou cylindrique. La forme du logement 34 doit en toute circonstance être adaptée pour recevoir la cage 24.
  • Selon un mode préférentiel mais non obligatoire de l'invention, au moins l'une des faces latérales 50 ou 52 de la cage 24 comporte un premier relief 70 qui collabore par complémentarité de formes avec un deuxième relief 72 présent sur l'une des parois latérales 36 ou 38 du corps 22. Les liaisons ainsi formées par le premier relief 70 et le deuxième relief 72 maintiennent la cage 24 dans le logement 34 et la guident en translation selon l'axe de déplacement X.
  • En particulier, le premier relief 70 collabore avec un troisième relief 74 présent sur le pont mobile 26 dans le but de maintenir le pont 26 à l'intérieur du deuxième logement 44 délimité par la cage 24, notamment pendant des opérations d'assemblage de l'élément de coupure 4.
  • Toute caractéristique de l'un des modes de réalisation ou variante décrite ci-dessus, peut être mise en œuvre dans les autres modes de réalisation et variantes décrits.

Claims (9)

  1. Appareil de coupure (2) d'un courant électrique, comprenant :
    - au moins un élément de coupure (4), chaque élément de coupure comportant :
    • une partie fixe qui porte des contacts électriques fixes (8) et
    • une partie mobile (20) qui porte un contact électrique mobile (12), la partie mobile étant déplaçable en translation, le long d'un axe de déplacement (X), entre une position d'ouverture et une position de fermeture des contacts électriques ;
    - un actionneur (6) comprenant une pièce mobile (32) déplaçable en translation selon l'axe de déplacement (X) pour déplacer la partie mobile (20) entre ses positions d'ouverture et de fermeture, chaque pièce mobile (32) comportant à cet effet un organe de liaison (30) fixé à la partie mobile ;
    l'appareil de coupure (2) étant caractérisé en ce que chaque partie mobile (20) comporte un corps (22) qui comprend un premier logement (34), et en ce que chaque élément de coupure (4) comporte en outre :
    - une cage (24) montée dans le premier logement (34), la cage (24) étant déplaçable en translation selon l'axe de déplacement (X) par rapport au corps (22) de la partie mobile (20), la cage (24) étant liée à un support (26) portant le contact mobile (12), et
    - une butée mobile (60) qui limite le déplacement de la cage (24) par rapport au corps (22) de la partie mobile (20), la butée mobile (60) étant déplaçable, en translation par rapport au corps (22) de la partie mobile (20) et selon l'axe de déplacement (X), au moyen d'une vis de réglage (62).
  2. Appareil de coupure selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (64) de la vis de réglage (62) est disposée, au sein de la partie mobile (20), à l'opposé de l'organe de liaison (30) le long de l'axe de déplacement (X).
  3. Appareil de coupure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la butée mobile (60) est une collerette intégrée à une tige (66) de la vis de réglage (62), la collerette étant solidaire en rotation avec la tige (66).
  4. Appareil de coupure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cage (24) comporte une face arrière (46) perpendiculaire à l'axe de déplacement (X), la butée mobile (60) étant disposée à l'intérieur du premier logement (34) en arrière de la face arrière (46), de manière à empêcher un recul de la cage (24) lorsque la partie mobile (20) arrive dans la position d'ouverture.
  5. Appareil de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément de coupure (4) comporte une rondelle (68) disposée entre la tête (64) de la vis de réglage (62) et une paroi arrière (40) du corps (22) de la partie mobile (20).
  6. Appareil de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage (24) délimite un deuxième logement (44), en ce que le support (26) est monté dans le deuxième logement (44), en ce que le support (26) est déplaçable en translation par rapport à la cage (24), au sein du deuxième logement (44) le long de l'axe de déplacement (X) et en ce que la cage (24) comporte un organe (28) de rappel élastique disposé dans le deuxième logement (44), qui ramène le support (26) en direction des contacts fixes (8).
  7. Appareil de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une paroi latérale de la cage (24) comporte un premier relief (70) destiné à collaborer par complémentarité de formes avec un deuxième relief (72) présent sur une face intérieure du premier logement (34), pour maintenir et guider en translation la cage (24) par rapport au corps (22) de la partie mobile (20).
  8. Appareil de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage (24) est réalisée en matériau plastique.
  9. Appareil de coupure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil (2) est un appareil de coupure multipolaire adapté pour interrompre un courant électrique polyphasé, l'appareil de coupure comportant une pluralité d'éléments de coupure (4), chaque élément de coupure (4) étant associé à une phase du courant électrique.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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